華理工機械設計課件07帶傳動

第七章帶傳動§7-1概述§7-2普通V帶和V帶輪§7-3帶傳動的工作情況分析§7-4普通Ｖ帶傳動的設計§7-5帶傳動的張緊裝置及使用維護§7-6其他帶傳動簡介§7-1概述由主動輪、從動輪和傳動帶組成。§7-1概述嚙合型帶傳動：靠帶上的齒和帶輪上的齒相互嚙合傳遞運動和動力。也稱為

同步帶傳動1．帶傳動的組成2．傳動原理本章主要介紹摩擦帶傳動。主動輪從動輪摩擦型帶傳動：靠帶和帶輪間的摩擦力傳遞運動和動力。3．摩擦帶傳動的類型按截面形狀的不同，摩擦帶傳動分為：平帶傳動、V帶傳動、多楔帶傳動和圓帶傳動。帶傳動的類型平帶傳動：V帶傳動：多楔帶傳動：應用不太廣，例如：高速磨床。常多根并用，承載能力大。應用最為廣泛相當于多個小V帶組成，兼有平帶傳動和Ｖ帶傳動的優點。適用于輕載的場合，例如：縫紉機。工作面工作面概述圓帶傳動：平帶傳動分為：半交叉傳動（圖7－2b）開口傳動（圖7－1）交叉傳動（圖7－2a）帶傳動的特點和應用概述2.帶有彈性，能緩沖減振，運轉平穩，噪音小；3.摩擦帶傳動過載時帶與帶輪打滑，以此保護其他零件。缺點：1.帶的壽命短，在有油的場合，壽命更短；2.對摩擦帶傳動，傳動比不恒定；優點：1.適用于中心距較大的傳動，4．帶傳動的特點在各類機械中應用廣泛，但摩擦帶傳動不適用于對傳動比有精確要求的場合。5．帶傳動的應用通常，傳遞的功率≤700kW；帶速一般為5～25m/s；傳動比i≤7。3.效率較低。4.結構簡單，成本低；§7-2普通Ｖ帶和V帶輪小大§7-2普通Ｖ帶和V帶輪

V帶有普通V帶、窄V帶、寬V帶、聯組V帶等多種類型，其中普通V帶應用最廣，本節主要介紹普通V帶傳動。

普通V帶已經標準化，是無接頭的環形帶。（詳見圖7-3）包布頂膠承載層底膠

七種截型：Y，Z，A，B，C，D，E（見表7-1）

基準長度：沿節面量得的周線長度。（標準系列見表7－2）一、普通V帶（h/bp≈0.7）注：V帶在帶輪上彎曲時，帶中保持原有長度不變的周線稱為節線；由全部節線組成的面稱為節面；節面寬度稱為節寬，用表示。節面V帶輪二、普通V帶輪輪緣輪轂注：輪槽的楔角應比普通V帶的楔角（40°）小。為什么？（輪槽）輪槽尺寸（見表7－3）。基準直徑：V帶輪的典型結構:實心式腹板式孔板式

輪輻式（見圖7－6）輪槽寬度等于V帶節寬bp處的圓周直徑。腹板（或輪輻）帶輪的材料：灰鑄鐵鋼鋁合金工程塑料等。普通Ｖ帶和V帶輪§7-3帶傳動的工作情況分析兩個名詞：（1）包角

1

，2

（2）中心距

a一、受力分析尚未工作狀態

由于張緊使帶所受的拉力稱為初拉力（也稱張緊力），用F0表示。工作狀態

帶傳動工作時，一邊拉緊，稱為緊邊；另一邊放松，稱為松邊。松邊拉力緊邊拉力設帶的總長度不變，則

F1－F0＝F0－F2即：F1＋F2＝2F0主動從動（1）§7-3帶傳動的工作情況分析帶傳動的工作情況分析有效拉力

F＝F1－F2有效拉力

F（N）的大小取決于所傳遞的功率P（kW）。即帶速（m/s）

有效拉力F是由帶與帶輪接觸面上的摩擦力傳遞的工作載荷。當傳遞的功率增大到F

超過極限摩擦力時（即過載），將發生“打滑”現象。打滑是由過載引起的一種失效形式。纏繞在帶輪上的帶作圓周運動，帶的全長都將受到離心拉力：式中：q－每米帶長的質量，kq/m。（2）受力分析1受力分析2由上式可知：即將打滑時，有效拉力達到最大。此時，F1和F2之間的關系為：

摩擦因數（歐拉公式）忽略離心拉力時（3）由（1）、（2）、（3）式整理得：最大有效拉力1）預緊力F0↑，則Fmax↑；2）包角α↑，則Fmax↑；3）摩擦因數

↑，則Fmax↑；帶傳動的工作情況分析4）帶速

↑，則Fmax↓；應力分析1在工作中，帶所受的應力有：二、帶傳動的應力分析注：1）打滑總是發生在小輪上。2）對于V帶傳動，各式中的應換為當量摩擦因數。松邊拉應力：（作用于帶的全長，且包含于σ1、σ2之中）2）離心拉應力：1）緊邊拉應力：；顯然，V帶傳動比平帶傳動產生的摩擦力大，承載能力大。帶傳動的工作情況分析3）彎曲應力：應力分析2式中：E－帶的彈性模量（Mpa）h－帶的厚度（mm）－帶輪的直徑（mm）帶中的應力分布見圖7－11。緊邊剛繞上小帶輪處應力最大。帶受變應力作用，會產生“疲勞破壞”－－是帶傳動的另一失效形式。帶的疲勞強度條件：≤小輪上的彎曲應力許用應力帶傳動的工作情況分析彈性滑動三、帶傳動的彈性滑動由于帶的彈性和拉力差所引起的帶與帶輪之間的微小相對滑動，稱為彈性滑動。考慮彈性滑動時，傳動比為：主動輪后果：＜用滑動率

ε

表示彈性滑動的程度。通常，一般工程計算可以忽略彈性滑動的影響，則帶傳動的工作情況分析§7-4普通V帶傳動的設計帶傳動的主要失效形式是：打滑和帶的疲勞破壞。帶傳動的設計準則：不打滑，帶又具有一定的疲勞強度。一、帶傳動的設計準則式中：—帶的許用拉應力，由實驗測得。單根V帶的基本額定功率P1≤由和得：單根普通V帶在特定條件下的基本額定功率P1見表7-6。特定帶長，載荷平穩§7-4普通Ｖ帶傳動的設計V帶傳動的設計2二、設計計算及參數選擇原始數據：功率P，轉速n1、n2（或傳動比i）及工作條件等。設計內容：確定帶的截型、長度、根數、傳動中心距、帶輪直徑、

壓軸力、張緊力等。1.求計算功率Pc式中：KA

－工況系數，見表7－7。2.確定帶的截型根據Pc

和小輪轉速n1查圖7－12選取。普通Ｖ帶傳動的設計3.確定帶輪直徑dd注：為減小彎曲應力，規定了最小帶輪直徑dmin。（見表7－4）dd1≥ddmin

；（dd

的系列值見表7－5）4.驗算帶速

V帶傳動的設計3普通Ｖ帶傳動的設計，則離心力，接觸面上的正壓力，承載能力，則傳遞的功率，即承載能力合適的帶速為：6.驗算小輪包角

按式（7－24)計算。越小，則承載能力就越低。故，要求：5.中心距a和帶的基準長度Lda過大，帶容易顫動；a過小，則帶容易疲勞。初定中心距：按式（7－21）計算所需的帶長選標準的（表7－2）按式（7－22）或式（7－23）計算實際中心距a。V帶傳動的設計4普通Ｖ帶傳動的設計

P1——考慮時，單根V帶的功率增量，見表7－8

。

式中：P1——單根普通Ｖ帶的基本額定功率，見表7－6。7.計算帶的根數Z≥KL——帶長修正系數，見表7－2。K

——包角修正系數，見表7－9。9.壓軸力FQ按式（7－27）計算，見圖7－13。例題見教材。8.初拉力（張緊力）F0

F0越大，則承載能力越大，但帶所受的拉力也越大，使帶的壽命降低。合適的張緊力F0

按式（7－26）計算。§7-5帶傳動的張緊裝置及使用維護＊帶必須在張緊后，傳動才能正常工作；一、張緊的目的＊運轉一定時間后，帶會松弛，必須重新張緊，才能正常工作。常見的張緊裝置有定期張緊裝置和自動張緊裝置。1.定期張緊裝置（見圖7－15）§7-5帶傳動的張緊裝置

張緊輪一般應放在松邊的內側，使帶只受單向彎曲。同時張緊輪應盡量靠近大輪，以免過分影響在小帶輪上的包角。張緊輪的輪槽尺寸與帶輪的相同。

2.自動張緊裝置（見圖7－16）帶傳動的張緊裝置2帶傳動的張緊裝置及使用維護帶傳動的張緊裝置及使用維護二、普通V帶傳動的使用與維護

1）為便于裝拆，帶輪宜懸臂裝于軸端；

2）水平布置的帶傳動，一般應使松邊在上，緊邊在下；

3）安裝時，應使兩輪軸線平行，輪槽中線對正，以減輕帶的磨損；

4）應避免帶與酸、堿、油類介質接觸，工作溫度一般不超過60℃；